信息技术在高中生物实验教学的应用

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摘要：生物学的探索是以实验为基础的，未经过实验验证的生物学是没有灵魂的。随着科技的日益进步，社会的各个领域开始应用现代信息技术，其中教育领域也逐渐引入了现代信息技术，而生物实验教学方面对有关信息技术的应用程度和深度仍处于不断探索阶段。如何在实践中更好地应用信息技术来提高生物实验教学的质量，是教学领域中的研究重点。基于此，本文对于现代信息技术在高中生物实验中的应用及其优势进行了分析。

关键词：现代信息技术；高中生物实验教学；应用

伴随教育改革的深入和新课改政策的落实，诸多传统教育理念逐步被否决，从以知识为中心到以教师为中心，现在已经逐步转变成以学生的发展为中心。在教育上将核心放在引导学生学习的主动性、积极性以及自主性上，而不是枯燥地传授课程内容。在培育人才方面，实验教学发挥着其他教学方式不可替代的作用。实验教学除了可以向学生传授知识和技能，更重要的是可以提高学生动手能力，培育学生的创新意识，对学生思维方式有着直接影响，是学生树立世界观的重要影响因素之一。通过现代信息技术在生物实验教学中的应用，能够有效提高学生的自主探索能力。因此，对高中生物教师来讲，在教学中使用现代信息技术更好地提高教学质量，是不可或缺的能力之一，也是实现素质教育的重要途径之一。

一、高中生物实验教学的现状分析

根据种类的不同，效率低下的高中生物实验教学可概括为如下几种。第一种：部分教学者在教学中以考试为中心，以必做实验为重点，让学生潜意识认为做实验是为了拿到更高的分数，对实验的原理、目的、操作等事项都是停留在死记硬背的层面。第二种：一些实验教学与生活严重脱轨，学生做完实验完全不能体现出实验的真正价值所在。第三种：部分实验教学为了图方便省事，改用计算机演示的方式进行教学，使本来内容丰富饱满的实验教学变得枯燥无味。学生只能看到一些影片和动画，对实验没有真实的体验，完全无法达到实验教学的真正效果。第四种：部分教学者在实验课堂中虽然充分发挥了学生的自主性，但整个教学过程中忽视了教学者的引导，放任学生自行探索。学生在整个过程中显得盲目没有方向，显然不会有太大的教学效果。

二、信息技术在高中生物实验教学中的优势分析

（一）生物实验教学借助多媒体技术改善教学环境。随着教学媒介的不断革新，多媒体技术在课堂教学中的应用显得越来越重要，已然成为当下教育教学不可或缺的教学媒介。目前在高中生物教学中，对多媒体的应用已经十分普遍，通过多媒体技术来辅助生物教学，不仅让教学过程变得更加有趣生动，而且可以给学生带来更加直观的教学体验。对于探究性较强的实验教学来讲，引入多媒体技术是改善教学质量的重要手段。总体来讲，在我国高中教学中，信息技术的硬件条件方面已经有了大幅度改善，教师的办公室都会配备办公所需的计算机，且拥有多媒体教室的学校也越来越多。在这样的教学环境下，教师的备课变得更加方便快捷，课件的制作质量也有了很大提高，同时为探究性较强的实验教学提供了巨大的技术支撑。例如，在探究“温度对酶活性的影响”的实验教学过程中，教师为创设情境，需要用到幻灯片，学生在幻灯片下可以很直观地看到各种实验的操作方式和实际应用效果，并能够充分联想到实际生活，发挥了实验教学的实用价值，从而有效提升教学效果。在课时方面，高中生物实验课程十分有限，因此教师在课堂中给学生的引导也很有限，给学生深入观察和思考以及提问和自主探索的时间不多。而有了多媒体技术，教师能够更好地创设各种情境，让学生更好地理解实验背景，更快地融入实验中，进一步提高教学效率，提高学生的认知能力。
  （二）借助信息技术改善教学实践的局限性。高中生物的实验教学中，有很多实验在有限的条件下根本无法实践，因此学生无法亲身体验实验效果。借助信息技术，可以对这些实验进行生动且颇具真实性的虚拟模拟，让学生对实验的体验更佳。学生通过这样的模拟方式，可以改善思维方式，提高自主构建的能力。部分无法实际操作的实验，可以借助各种模拟课件或硬件设备来展现实验效果，让学生对教学有更好的融入和体验，对实验知识和技能的理解更加深刻，更好地掌握实验原理和操作方法。例如在讲解“植物细胞的吸水和失水”这一探究实验时，教师可借助Flash软件来制作动画，生动形象地给学生展示水分子及蔗糖分子是如何运动的，让学生直观地看到长颈漏斗管内出现液面上升的现象，这样一来，学生对渗透作用原理就有了深刻而形象的认知。此外，还有DNA复制、克隆生物以及基因如何控制蛋白合成等实验，教师都可以通过这种虚拟实验的创建来给学生观察和学习的机会，让学生更好地理解这些实验。实践表明，虚拟实验的方式可以有效提高学生对生物实验的理解能力和掌握能力，因此多媒体技术在教学过程中所起的作用是十分重要的，是提高实验教学质量的有效手段。不仅提高了课堂的趣味性，带动了学生的积极性和主动性，更重要的是还充分发挥了教学的实用价值，有利于学生对实验内容的了解和掌握，提高学生对生物知识的消化。

三、现代信息技术在高中生物实验教学中的应用

学生在信息技术环境下实施的实验教学中能够得到充分的锻炼，包括动手能力、思考能力、观察能力以及洞察能力。在教学中，学生的兴趣被激发，有效提高了教学效率和质量。对培养学生的思维能力和创新意识具有积极作用。教学材料中，书面上的内容显得十分枯燥无味，对于要求生动、真实的生物实验教学来讲，有了多媒体课件的辅助教学，让实验教学焕然一新，一方面丰富了教师的教学方式，另一方面也培养了学生的学习兴趣。（一）实验教学在动画的辅助下变得生动有趣。众所周知，兴趣是学习最重要的因素。不管什么课程，学生只有感兴趣才会用心去学，主动探索。现有的教学材料基本都是以书面为主，高中生物实验也是如此，实验的原理、操作步骤等都是打印在书面中，学生看到的都是些枯燥无味的文字，很难提起兴趣。若通过动画的形式来展现这些文字，提高知识的互动性和交互性，实现图文并茂、动画交互的教学环境，就能够有效地激发学生的好奇心和求知欲，让学生充满兴趣。（二）实验教学在视频的辅助下变得更加贴近实际。根据调查报告，实验教学的开展需要一定的条件支撑，而对于某些条件较差的学校来说，开展实验教学的难度还比较大，那么学校该如何解决因条件受限而无法给学生更好的教学体验的问题呢？这种情况下，视频教学是很好的解决方式。
  学生除了在课堂上学习实验的理论知识，还可以自己借助网络下载相关的实验视频，加深对实验的理解和认识，并带着疑问看视频，随后进行总结，并同教师和同学交流探讨。对于有条件实验的学生，同样可以采取这种方式来提高学习效果。（三）实验教学在传感器的辅助下变得更加直观。在生物实验教学中，传感器的应用越来越普遍，不仅能够拓宽生物学实验的范围，也是改善实验教学质量的有效途径，能够提高学生的认知能力，是将实验的研究从定性转为定量的重要手段，有效提升了实验教学的准确性和科学性。通过传感器的应用，学生的感官得到了有效延伸，可以通过实验的精确数据对实验的实践效果有一个更深的体验，让学生对实际生物现象的感知能力更强，有效培养学生的探知能力。作为一种新型的教学手段，传感器技术的引入对教育教学来讲是教学方法的进步，是教学模式的革新，也是教学理念转变的方式。（四）实验教学在计算机模拟的辅助下变得更加简单易懂。教学材料大多是枯燥的文字，学生很难从中掌握重点。而计算机课件不但具有很强的控制性，还具备较强的可操作性，借助生动的动画来展示死板的文字，让学生对教学内容的理解更加深刻，对教学内容的重点更好地掌握。比如在讲解“探究植物细胞的吸水和失水”实验教学中，部分学生对实验的原理和操作方法理解不到位，在实验过程中难免操作不当导致实验效果不理想。
  有了现代信息技术的辅助，学生对实验的学习和理解变得更加全面、更加直观、更加透彻，对整个实验过程的掌握更加深刻，且不会漏掉细节处理。学生对实验的认知会大大提高，对完成实验操作的把握就更大，从而达到更好的实验效果。（五）借助电子白板使实验教学得到简化。与传统黑板相比，交互式电子白板不仅具备传统黑板的功能，还集成了计算机和投影仪等多媒体技术，是一种高度集成的数字化教学设备，不仅使用便捷，且功能齐全。通过电子白板的辅助教学，让学习变得更具交互性、合作性和启发性，也是体现教学多元化发展的重要手段和工具。例如在教学“探究影响酶活性的条件”实验教学中，温度对酶活性的影响是整个实验设计的难点。借助电子白板，通过拖动和画图，生动地演示实验步骤，使原本复杂的实验过程变得简单易理解，有效解决了实验教学中的难点。

四、结语

现代信息技术在生物实验教学中的应用，让教学内容变得丰富有趣、生动形象，有效解决了实验的抽象性和难点问题。一方面提高了学生的学习兴趣，另一方面更加体现出教学的实用价值。学生在信息技术支撑的教学环境中，学习变得生动有趣，氛围变得更加轻松活泼，是教育教学发展新课改的必然趋势，能够有效提高教学质量。随着信息技术的不断进步，其在教育教学领域中的应用也会不断深入，尤其是在生物实验教学领域中的应用，转实验的微观为宏观，化抽象为具体，变复杂为简单。通过使用信息技术，能够提高学生的实验水平，提高高中生物课堂教学水平和效率，促进学生整体素质的提高。

参考文献：

[1]李隆.信息技术在生物课堂教学中的实际应用[J].中国信息技术教育，2014（12）.

[2]李鑫.信息技术与高中生物课堂教学的深度融合研究[J].成才之路，2015（23）.